森林水源涵养价值

生态系统涵养水源是生态系统为人类提供的重要服务功能之一。生态系统涵养水源的功能主要包括拦截降水、增强土壤入渗、抑制蒸发、缓解地表径流和增加降水。这些功能以“时间”和“空间”的形式直接影响着河流水位的变化。从时间上看,可以延长径流时间,或者在枯水时补充河水,在洪水发生时减少洪水流量,从而起到调节河水水位的作用;在空间上,生态系统可以将降雨产生的地表径流转化为土壤经验和地下径流,或者通过蒸发蒸腾作用将水回流到大气中,进行大规模的水循环,在陆地上重新分配大气降水。

北京是中国严重缺水的大城市之一。人均水资源只有400立方米,是中国平均水平的15%,世界平均水平的4%,排在世界120多个国家的百个首都之后。包括海外水在内,北京可利用的天然水资源约42亿立方米,全市年均用水量约40亿立方米。目前可以维持,但干旱年份非常容易出现水危机。通过北京市各级政府和林业部门多年的努力,30年来密云县水库上游密云县新增林地3.32万公顷,10年新增林地2.59万公顷。作为密云水库重要的水源保护地,云峰山自然保护区的森林水源涵养价值主要包括三部分,即森林拦蓄降水的价值、增加地表可利用水的价值和净化水质的价值。

野外试验结果表明,在北京密云水库上游,各树种林地的水源涵养能力依次为山杨、白桦、阔叶混交林、蒙古栎、刺槐、油松、落叶松和侧柏。

水源涵养林(非毛管孔隙储水)的平均土壤蓄水量为44。56吨/(100公顷/年),比草坡9230吨/(100公顷/年)高出35333吨/(100公顷/年)。共测定了8个树种林地:刺槐林、油松林、蒙古栎林、山杨林、白桦林、落叶松林和紫椴为主的阔叶混交林。结果表明,其土壤贮水能力高于荒坡。林地土壤蓄水量的增加是土壤孔隙度提高的结果。实测森林土壤总孔隙度为47。5% ~ 63.2%,即6。4% ~ 22.比草坡高65438±0%。林地土壤的非毛管孔隙度随着土层深度的变化逐渐降低。例如,山杨林0-40 cm土层的非毛管孔隙度从25%下降到6。8%,而0-20 cm土层草地坡度仅下降65,438±0.5%。

因此,北京森林土壤蓄水量的计算公式为

北京云峰山自然保护区生物多样性及其保护研究

式中:Y——森林土壤总蓄水量(立方米或吨);

ciai——分别为第I个树种的土壤蓄水量(吨/公顷)和林地面积(公顷);

n-树种数量。

北京市主要树种面积及土壤蓄水量见表4.1。

表4。1区域各树种及土壤蓄水量

注:其他包括未开垦的造林地和村镇周围的树木,但不包括经济林地、疏林地和苗圃地。

根据调查结果,如果没有有实测数据的树种,则采用各树种的平均值进行计算。

来自表4。1

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据测算,北京市年平均降水量为651mm,6-8月降水量约占全年降水量的70%。已知水源涵养能力的森林总面积为28。82平方公里,包括林地、灌木林地、未开垦的造林地和村镇周围的树木。因此,只要二次沉淀不超过0,就有可能保留所有沉淀。035m = 35mm。基于此,我们假设森林一年可以保留几次降水,也就是可以保留几次降水。

4.2.1森林的降雨保持值

根据林区水量平衡,计算森林涵养水源总量,森林蓄水总量为林区降水、蒸散和其他消耗之差。公式是

T = A

其中:t——森林蓄水量,立方米;

A——森林的降雨面积,立方米;

p-降水量,mm;

e————蒸散量,mm;

C——地表径流量,mm,因为林区地表径流量很小,可以忽略不计。

云峰山自然保护区的森林面积为26。97平方公里,年均总降水量651mm,林区蒸散量占全年总降水量的60%。规则

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计算的森林蓄水量为7.22×106立方米。森林蓄水水源的价值相当于一个同等容量水库的价值,水库蓄水1立方米的建设成本来计算价格。据调查,目前单位库容成本为5.714元/立方米。因此,云峰山保护区森林降水价值为401.2万元。

4.2.2森林增加了地表水的价值

森林增加有效地表水的价值可通过以下公式计算:

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式中:V————森林增加的有效地表水,立方米;

si——第I个树种的面积,公顷;H0,Hi——分别为对照样地和树种的单位面积雨水保持能力,

立方米/公顷;

n————11 .

取实测H0 = 92.30m3/ha(草地),则

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根据林地和草地蓄水能力的差异,发现森林增加的有效地表水为3。00元/m3,森林增加地表水的价值为654.38+0.47万元。

4.2.3森林净化的水质价值

根据北京林业大学水土保持学院提供的数据,水源涵养林保护的水质符合生活用水标准。因此,水源涵养林的净水价格为3。00元/m3。可以设定,除了蓄积在林区的60%的降水用于树木的蒸腾和生长,其余都是地下径流。因此,森林净化水质的价值评估如下

7.22×106×3.00 = 21660万元。

森林涵养水源总价值为2581.9万元。